Περίπου το 99% των μικροβίων από τα τρισεκατομμύρια είδη βακτηρίων, πρωτόζωων και μυκήτων (χωρίς να συμπεριλαμβάνονται οι ιοί) που κατοικούν στη Γη παραμένει άγνωστο, σύμφωνα με έρευνα του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου Rush, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Pnas πριν από έξι χρόνια.
Αυτό σημαίνει ότι κάθε έρευνα που πραγματοποιείται σε ένα ανεξερεύνητο περιβάλλον έχει πολλές πιθανότητες να ανακαλύψει ένα νέο κομμάτι αυτού του τεράστιου βιολογικού παζλ. Αυτό ακριβώς συνέβη όταν Ισπανοί ερευνητές από το Ινστιτούτο Ολοκληρωμένης Βιολογίας (I²SysBio) στην Βαλένθια, ανακάλυψαν «συγκεκριμένες μικροσκοπικές θέσεις οι οποίες περιέχουν ένα άγνωστο είδος βακτηρίων του γένους Isoptericola με μεγάλες δυνατότητες για τη βιοαποικοδόμηση καυσίμων σε περιβάλλοντα μολυσμένα με ντίζελ ή βενζίνη».
Η βιοεξυγίανση είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιεί φυσικά στοιχεία, όπως μικροοργανισμούς, φυτά και μικρόβια, για την αποτοξίνωση των ρύπων στο έδαφος και σε άλλα περιβάλλοντα. Ερευνητές, μεταξύ άλλων, όπως ο Έρκο Στάκεμπραντ, μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μονάχου, είχαν ανακαλύψει ότι βακτήρια του γένους Isoptericola θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για βιοεξυγίανση. Αλλά μέχρι τώρα, τα στελέχη αυτά είχαν μελετηθεί σε μέρη όπου είχαν συμβεί διαρροές καυσίμων ή πετρελαίου.
Οι Ισπανοί ερευνητές αναζήτησαν πιθανά βακτήρια που «τρώνε» καύσιμα σε καθημερινά περιβάλλοντα όπου η παρουσία βενζίνης και ντίζελ είναι μόνιμη. Στόχος ήταν να βρεθούν μικροοργανισμοί που δεν εμφανίζουν ιδιότητες βιοεξυγίανσης σε τυχαία σενάρια, όπως οι πετρελαιοκηλίδες, αλλά που έχουν προσαρμοστεί σε καθημερινά περιβάλλοντα, πράγμα που σημαίνει ότι θα είναι πιο αποτελεσματικοί σε έργα απορρύπανσης.
Οι ερευνητές εντόπισαν την παρουσία στελεχών που ανήκουν σε δώδεκα γένη. Όλα έδειξαν δυνατότητες αποικοδόμησης των καυσίμων. «Καλλιεργήσαμε αρκετά μικροβιακά στελέχη που αποικοδομούν μεταξύ 50% και 60% του καυσίμου μέσα σε λίγες εβδομάδες», δήλωσε ο βιολόγος Μανουέλ Πόρκαρ Μιράγιες, συν-συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο «Nature».
Η μελέτη αναφέρει ότι «οι διαρροές καυσίμων είναι μία από τις κύριες αιτίες μόλυνσης του εδάφους και των υπόγειων υδάτων». Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, η ομάδα στράφηκε στα βακτήρια.
«Τα βακτήρια έχουν εξελιχθεί εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια και, ως αποτέλεσμα, έχουν αναπτύξει ένα πολύ ευρύ φάσμα μεταβολικών οδών που τα καθιστά ικανά να λαμβάνουν ενέργεια από σχεδόν κάθε οργανική ένωση. Η πανταχού παρούσα παρουσία τους στη φύση, η μεταβολική τους ποικιλομορφία, οι υψηλοί ρυθμοί ανάπτυξης και η ικανότητά τους για οριζόντια μεταφορά γονιδίων, τα καθιστούν τέλειους υποψήφιους για τη βιοεξυγίανση ρύπων, συμπεριλαμβανομένων των καυσίμων».
Η επιστημονική ομάδα σκέφτηκε ότι θα μπορούσε να έχει καλύτερα αποτελέσματα αν ερευνούσε ένα περιβάλλον που δεν είχε μελετηθεί προηγουμένως, δηλαδή τα οχήματα.
«Τα αυτοκίνητα με κινητήρες εσωτερικής καύσης εξακολουθούν να είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα οχήματα, αλλά δεν είχαν θεωρηθεί προηγουμένως ως πηγή βιοτεχνολογικά σχετικών βακτηρίων», αναφέρουν οι συγγραφείς της μελέτης.
Η ομάδα εξέτασε τα βακτήρια στα καπάκια των ρεζερβουάρ των αυτοκινήτων επειδή έρχεται σε επαφή με το καύσιμο και συνήθως υπόκειται σε υψηλές θερμοκρασίες.
«Είναι ένα ιδανικό σενάριο για να βρούμε και να απομονώσουμε βακτήρια με βιοεπιφανειοδραστική δραστηριότητα, τα οποία είναι ήδη προσαρμοσμένα σε συνθήκες όπου η μόνη άμεση πηγή άνθρακα που λαμβάνουν είναι ο υδρογονάνθρακας», αναφέρουν στη μελέτη τους οι ερευνητές.
Η ανακάλυψη μιας μικροβιακής κοινότητας που θα μπορούσε να αποικοδομήσει αποτελεσματικά τα καύσιμα σε ένα τόσο εχθρικό περιβάλλον, καθώς και η ταυτοποίηση ενός άγνωστου βακτηρίου με μεγάλες δυνατότητες στον τομέα αυτό, έχει εφαρμογές στη βιοαποκατάσταση.
«Υπάρχουν δύο θεμελιώδεις βιολογικές στρατηγικές: είτε περιμένεις τους μικροοργανισμούς να δράσουν από μόνοι τους είτε μπορείς να επέμβεις, εμβολιάζοντας τους επιλεγμένους, επειδή αποικοδομούν ιδιαίτερα καλά τους υδρογονάνθρακες», κατέληξε ο Μιράγιες.
